Исследование структуры нуклонов

Исследование структуры нуклонов [c.366]

Общий итог опытов по исследованию структуры нуклонов может быть сформулировав следующим образом. Если электродинамика справедлива на малых расстояниях, то протон нельзя считать точечной частицей. Результаты эксперимента удается согласовать с расчетом только в том случае, если и заряд, и аномальный магнитный момент -протона будут распределены в области со средними квадратичными радиусами. [c.657]

Рассеяние электронов большой эпергии — главный метод исследования структуры нуклонов (см. Электромагнитная структура элементарных частиц). [c.359]

Очень важными являются и другие достижения ядерной физики и физики элементарных частиц экспериментальное открытие многих элементарных частиц и античастиц с их удивительными свойствами, исследование структуры атомных ядер и электромагнитной структуры нуклонов, попытки создания единой теории элементарных частиц, действие законов сохранения в ядерных превращениях, симметрия и асимметрия физических процессов и т. п. [c.3]

Второй этап исследования элементарных частиц начался в 1938 г., когда был открыт р,-мезон. Этот период исследования насыщен интереснейшими открытиями новых элементарных частиц (я- и /С-мезоны, гипероны, антинуклоны, антигипероны) и резонансов и новых свойств старых частиц (структура нуклона, прямое взаимодействие нейтрино и антинейтрино с веществом, два сорта нейтрино и др.). В связи с особым значением этих вопросов в современной ядерной физике, они будут рассмотрены более подробно ( 76—86). [c.542]

Этот странный результат можно истолковать двумя способами либо нейтрон не имеет распределенного заряда (что противоречит развитому выше представлению о его структуре), либо описанные опыты по какой-то причине не чувствительны к распределенному заряду нейтрона. Во всяком случае, полученные результаты нельзя объяснить в рамках проведенных экспериментов, в связи с чем требуется дополнительное экспериментальное исследование вопроса о структуре нуклона принципиально другим методом. [c.266]

Изучение таких процессов с участием Н., как Р-, ц-, ГГ-распады, v-рассеяние на нуклонах и электронах, сыграло решающую роль в построении и проверке теории электрослабого взаимодействия. Н. из трудноуловимого объекта превратилось в инструмент исследования структуры др. частиц. [c.258]

Однако необходимо заметить, что эти результаты получены в предположении о справедливости электродинамики на расстояниях, меньших 10 см. Окончательный вывод о структуре нуклона можно будет получить в результате дальнейших исследований с помощью электронов значительно более высокой энергии. [c.85]

В связи с созданием ускорителей на энергии в десятки Гэв центр тяжести ядерного направления в физике космических лучей переместился в область сверхвысоких энергий, где продолжаются исследования ядерных взаимодействий, структуры нуклонов и других элементарных частиц. Кроме этого возникло самостоятельное направление — изучение космических лучей в геофизическом и астрофизическом аспектах. Предметом исследований здесь являются первичные космические лучи у Земли (химический состав, энергетический спектр, пространственное распределение) солнечные лучи (их генерация, движение к Земле и влияние на земную [c.280]

П. н. используются в яд. физике как для исследования фундаментальных св-в вз-ствия нуклонов (несохранение чётности в яд. силах, временная инвариантность яд. вз-ствий, динамика Р распада нейтрона), так и при изучении структуры ядра. В физике тв. [c.577]

Хофштадтер указывает, что еще рано приводить окончательные и даже в какой-то степени определенные подробности строения мезонных облаков или составляющих их тяжелых мезонов, но несомненно, что в ближайгние годы мы увидим, что окончательные значения структурных параметров нуклона будут выкристаллизованы в рамках новой модели протона и нейтрона, созданной на основе тяжелых мезонов. (При исследовании структуры нуклонов н согласования некоторых деталей в 1961 г. были открыты тяжелые мезоны (рЧ р", (Г, (о , т ). [c.369]

Чем меньше величина Л налетающих электронов, т. е. чем больше их имнульсы р, тем лучше их разрешающая способность как зопдов для исследования структуры нуклонов. Однако для того, чтобы рассеиваемые электроны детально прощупывали структуру нуклона, необходимо, чтобы они не только обладали сами большими импульсами, но и передавали нуклону нри рассеянии значительный импульс. Это прямое следствие одного из фундаментальных положений квантовой механики — соотношения неопределенности, устанавливающего взаимозависимость точностей одновременного измерения координат х и импульса р Ах Ар > к. [c.131]

С тех пор исследование структуры адронов и динамики взаимодействия на малых расстояниях с помощью глубоконеупругих процессов ведется систематически. Для этих целей наряду с пучками электронов используют также мюонные нучки. Электромагнитные процессы eN- и /хТУ-рассеянпя в принципе одинаковы, но с точки зрения методики эксперимента каждый имеет свои особенности и при исследовании структуры нуклонов они взаимно дополняют друг друга. [c.135]

Исследование структуры нуклонов остается актуальным, и для него создаются новые экспериментальные возможности. Для этой цели в Германии сооружен даже специальный большой коллайдер HERA (длина окружности свыше 6 км), в котором сталкиваются нучок электронов (26 ГэВ) и нучок протонов (820 ГэВ). [c.137]

Группа американских физиков во главе с Р. Хофштадтером изучает структуру нуклонов путем исследования упругого рассеяния электронов на нуклонах. На рисунке 119 показано распределение электрического заряда в протоне и нейтроне, полученное в Стэнфорде. Протону и нейтрону присущи одни и те же заряженные ме-зониые облака. В протоне этн облака складываются, а в нейтроне погашают друг друга. Это находится в согласии с исследованиями советских физиков. [c.369]

В последние годы изучение структуры нуклона сущест-венно продвинулось вперед благодаря опытам Хофштадтера и Вильсона по исследованию рассеяния быстрых электронов на ядрах и протонах. [c.656]

Исследование глубоконеунругого рассеяния поляризованных электронов и мюонов на поляризованных криогенных мишенях, жидких или твердотельных, позволяет измерять спинозависимые структурные функции нуклонов. Неожиданным, а поэтому важнейшим результатом этих исследований стало обнаружение так называемого спинового кризиса оказалось, что суммарный спин всех кварков нуклона не равен снину нуклона (как можно было ожидать), а составляет не более 30 % от этой величины. Проблема спинового кризиса , выяснение того, что является источником недостающей части спина нуклонов, является основной в исследовании кварк-сппновой структуры нуклонов в настоящее время (наиболее вероятный ответ, что этим источником являются орбитальные моменты кварков, а также глюонов). [c.137]

Ч. П12 сложной системы, состоящей из двух подсистем с Ч. соответственно П и П2, равна в системе центра инерции П з = П1П2(—1) , где Ь — орбитальный момент относит, движения подсистем 3) Ч. состояния составной частицы, определенная, согласно (3), в системе ее центра инерции, может трактоваться как внутренняя Ч. этой частицы, если ее структура несущественна для рассматриваемой конкретной проблемы. Эти 3 правила, справедливые и в релятивистской теории (для частиц с неравными нулю массами покоя), достаточны для использования закона сохранения Ч. ири исследовании структуры атомов и ядер, ядерных реакций и реакций сильных взаимодействий элементарных частпц. Из 1-го и 3-го правил следует, что внутренняя Ч. ядра (атома) совпадает с четностью чнсла нуклонов (электронов) в пезаполпеп-ных оболочках с нечетным орбитальным моментом р, /,...). Наир., нечетны ядро 1Л (3 нуклона в /1-оболочке) и атом фтора (5 электропов в 2Р-оболочке). Примером применения 2-го правила может служить ядерная реакция р— а-)-а17,2Л/эв, к-рая, [c.412]

Из общих соображений ясно, что идеальным был бы такой метод исследования, который позволил бы заглянуть внутрь нуклона и описать дифференциальную картину его структуры. Другими словами, надо прозондировать нуклон таким зондом, размеры которого меньше предполагаемых размеров нуклона и взаимодействие которого с распределенным зарядом можно рассчитать. Обоим условиям удовлетворяют быстрые электроны с дебройлевской волной [c.266]

Теория р-распада отдельного нуклона строится на основе математического аппарата квантовой теории поля, поскольку с помощью этого аппарата можно описывать процессы рождения и поглощения частиц. В квантовой теории поля, как и в нерелятивистской квантовой теории, конкретный вид взаимодействия полностью определяется заданием оператора Гамильтона. Этот оператор Гамильтона действует на векторы состояния, которые имеют довольно сложную математическую природу (являются функционалами). Соответствующий математический аппарат очень сложен. Поэтому мы ограничимся описанием результатов. Из условий релятивистской инвариантности для полного, определяющего Р-рас-падные явления оператора Гамильтона получается выражение, состоящее из довольно большого, но конечного числа слагаемых определенного вида с неизвестным численным коэффициентом при каждом слагаемом. Эти численные коэффициенты могут быть определены только из сравнения предсказаний теории с экспериментальными данными. Для этого следует использовать разрешенные переходы, в которых слабо сказывается влияние структуры ядра. Так, если требовать, чтобы разрешенные Р-спектры имели форму (6.62) с не зависящим от энергии коэффициентом В, то в р-распадном гамильтониане отбрасываются все слагаемые сравнительно сложного вида и остаются только восемь относительно простых слагаемых (их осталось бы всего четыре, если бы в слабых взаимодействиях сохранялась четность). Нахождение коэффициентов при этих восьми слагаемых оказалось громоздкой задачей, решенной лишь к концу пятидесятых годов на основе большого числа различных экспериментов. Укажем, какого рода эксперименты нужны для решений этой задачи. Отличия, как их называют, различных вариантов Р-распада проявляются прежде всего в том, что каждый вариант характеризуется своим отношением числа электронно-антинейтринных (или позитронно-нейтрин-ных) пар, вылетающих с параллельными и антипараллельными спинами. Поэтому существенную информацию о вариантах Р-распада дает изучение относительной роли фермиевских и гамов-теллеровских переходов. Информация о вариантах распада может быть получена также из исследования угловой корреляции между вылетом электрона и нейтрино, т. е. углового распределения нейтрино относительно импульса вылетающего электрона. За счет релятивистских поправок это угловое распределение оказывается неизотропным, причем коэффициент анизотропии мал, но различен для разных вариантов распада. Измерения корреляций очень трудны, так как приходится регистрировать по схеме совпадений (см. гл. IX, 6, п. 3) импульс электрона и очень малый импульс ядра отдачи. Наконец, для однозначного установления варианта Р-распада нужны эксперименты типа опыта By. После длительных исследований было установлено, что в реальном гамильтониане Р-распада остаются только два из всех теоретически возможных слагаемых (эти оставшиеся варианты называются векторным и аксиальным). Тем самым вся теория Р-распада определяется всего лишь двумя опытными константами — коэффициентами при этих двух слагаемых. При этом существенно, что эти две константы определяют не только Р-распадные процессы, но и все другие процессы слабых взаимодействий (см. гл. VH, 8). Сейчас построение теории р-распада нуклонов можно считать в основном завершенным. В гл. Vn, 8 мы увидим, что эта теория является частным случаем общей теории [c.252]

МНОЖЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ — рождение большого числа вторичных адронов в одном акте взаимодействия частиц при высокой энергии. М. п. особенно характерны для столкновений адронов, и при энергиях выше неск. ГаВ они доминируют над процессами одиночного рождения частиц. М. п. наблюдаются и в соударениях др. частиц в процессах аннигиляции электронов и позитронов в адроны и в глубоко неупругих процессах взаимодействия леатонов с нуклонами. Впервые М, п. наблюдались в космических лучах, детальное их исследование началось после создания ускорителей заряж. частиц вы( оких энергий. Наиб, полно они изучены в т. н. мягких адрон-адронных взаимодействиях, в к-рых характерные поперечные к оси соударений импульсы вторичных частиц не превышают 1 ГэВ [1, 2]. Исследование М. п. существенно для выяснения структуры адронов и построения теории сильного взаимодействия. Особенно важно установление осн. закономерностей переходов кварков и глюонов в адроны, к-рые определяются неизвестным пока механизмом удержания (конфайн-мента) кварков в квантовой хромодинамике (КХД) (см. Удержание цвета). [c.169]

Последоват. описание структуры адронов на основе совр. теории сильного взаимодействия — квантовой хромодинамики — пока встречает теоретич. трудности, однако для мн. задач вполне удовлетворит, результаты даёт описание взаимодействия нуклонов, представляемых как элементарные объекты, посредством обмена мезонами. Эксперим. исследование пространств, структуры Н. выполняется с помощью рассеяния высокоэ-нергвчных лептонов (электронов, мюонов, нейтрино, рассматриваемых в совр. теории как точечные частицы) на дейтронах. Вклад рассеяния на протоне измеряется в отд. эксперименте и может быть вычтен с помощью определ, вычислит, процедуры. [c.268]

ЯДЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ—раздел эксперим. ядерной физики, объединяющий методы исследования ядерных излучений а-, fS-частиц, 7-квантов, электронов внутр. конверсии (см. Конверсия внутренняя), а также протонов, нейтронов и др. частиц, возникающих при радиоакт. распаде и в ядерных реакциях. Определяются энергия частиц, их поляризация, пространств, и временные распределения. Цель исследований—определение спектра и квантовых характеристик ядерных состояний энергии, спина, чётности, магн. дипольных и квадрупольных моментов ядер, параметров деформации (см. Деформированные ядра) и др., а также вероятностей переходов между ядерными состояниями в зависимости от их квантовых характеристик. Получаемые методами Я. с. эксперим. данные при сравнении их с результатами теоретич. расчётов в рамках тех или иных ядерных моделей позволяют судить об осн. чертшс связи и движений нуклонов в ядре, что может быть выражено через структуру модельной волновой ф-ции ядра. [c.656]

Исследование больших передач импульса позволяет делать заключения о структуре элокт])о. 1агнитных фюрм-факторов иук. юнов (см. Нуклоны, Электромагнитная структура эле.ментарных частиц), к-рая, согласно существующим представ, зениям, определяется взаимодействиями я-мезонов в промежуточном состоянии. [c.623]

Исследование процессов вз-ствия пионов с ч-цами и ядрами существенно для выяснения природы элем, ч-ц и определения структуры ядер. Пионы определяют периферич, часть сильного вз-ствия, в частности яд. сил. На малых расстояниях между нуклонами яд. силы обусловлены преим. обменом пионными резонансами. [c.532]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...